Değiştirilebilir karbür uçların, takım gövdesine mekanik olarak sıkıştırılarak monte edildiği kesici takımlar konsepti, ilk olarak 1950’lerin sonlarında pratik olarak hayata geçirilmiştir. O zamandan bu yana, özellikle bu uçların şekliyle ilgili olarak birçok şey değişti. Toz metalurjisi ve presleme teknolojisindeki gelişmeler, nispeten basit uç şekillerinden çok daha karmaşık formlara geçişi mümkün kıldı. Çoğu modern uçta, kenarları net bir şekilde tanımlanmış düz yüzeyler, düzgün 3D yüzeylerle değiştirildi. Bu gelişmeler, aşağıdaki hedeflere ulaşmak için en iyi kombinasyonu bulmayı amaçlayan devam eden tasarım çalışmalarının bir sonucudur:
- Etkili talaş oluşumu için ideal kesme geometrisi.
- İşleme uygulamalarının çeşitliliğini en üst düzeye çıkarmak için akıllı dış şekiller.
- Maliyet etkinliği için kesici takım malzemelerinin akılcı, sürdürülebilir kullanımı.
Tornalama, frezeleme, delik delme veya diş açma takımları için tasarlanmış değiştirilebilir kesici uçlar dünyası, uç geometrisinde dikkate değer bir çeşitliliğe sahiptir: kare, yuvarlak, sekizgen, eşkenar dörtgen, üçgen, eğrisel ve diğerleri. Uçlar, yalnızca üst yüzeyinde kesici kenarları bulunan tek taraflı veya hem üst hem de alt yüzeylerde kesici kenarların oluşturduğu çift taraflı olabilir. Bu değişikliklerin terminolojiyi etkilediğini belirtmek ilginçtir. İlk zamanlarda mekanik olarak sıkıştırılan uçlar, kullanımdan sonra atılabilecekleri gerçeğini vurgulayan "tek kullanımlık" olarak adlandırılırken, bugün daha yaygın olarak, birden fazla değiştirilebilir kesici kenar sağlama yeteneklerini vurgulayan "değiştirilebilir" olarak tanımlanmaktadırlar. Uç şekillerinin ve yüzeylerinin çeşitliliğinin sınırsız olmadığı ve profilleri farklı olan zengin uç dünyasının neredeyse doygunluğa ulaştığı düşünülebilir. Ancak, takım üreticileri farklı düşünüyor ve yukarıda belirtilen hedefler için ideal bir uzlaşmaya ulaşmak amacıyla tasarımlarına sürekli olarak yeni uç geometrileri ekliyorlar. Çoğu durumda, yerleşik, "standart" uç konfigürasyonlarının kullanılması, tasarım gereksinimlerini karşılamak için yeni olanaklar sunar. Bunun bir örneği, ISCAR'ın son LOGIQUICK kampanyası kapsamında geliştirdiği değiştirilebilir torna uçlarında görülebilir.
Maliyet Verimliliği ve Çok Yönlülük İçin Beşgen Kesici Uç
POMG, DOVE-IQ-TURN torna takımı ailesine en son eklenenlerden, önemli bir bileşen olarak hizmet veren çift taraflı beşgen karbür bir uçtur (Şekil-1). Beşgen şekli ve ters çevrilebilir tasarımı, optimum maliyet etkinliği için beşi üstte ve beşi altta olmak üzere on defa endekslenebilir kesme kenarı sağlar. Özel olarak şekillendirilmiş ucun yan yüzeyleri "ucun kırlangıç kuyruğu kilitleme profili", bir kesici uç cebine güvenli bir şekilde sabitlenmesini sağlayarak, işleme sırasında önemli mekanik yükleri karşılayan son derece rijit bir sabitleme sağlar. Bu uç, talaşa giriş açıları bakımından farklılık gösteren iki tip torna kateriyle kullanım için tasarlanmıştır: 5 mm'ye kadar kesme derinliklerine sahip kaba ve yarı finiş uygulamaları için 55° giriş açılı ve sığ kesme derinliklerine sahip (1,5 mm'ye kadar) yüksek ilerlemeli tornalama için 14,5° giriş açılı. Kesici ucun köşesi, her iki tarafında iki adet silici düzlüğü bulunan bir radüs tarafından oluşturulmuştur. Bu tasarım, yüksek ilerleme hızlarında kaba talaş işleme sırasında bile yüzey kalitesini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Özetle, ucun beşgen şekli ve yenilikçi tasarım özellikleri, dayanıklı yapısıyla son derece ekonomik, çok yönlü bir uç ortaya çıkararak verimli bir kesim ve iyi yüzey kalitesi sağlar. Bu özellikle kaba tornalama işlemlerinde, işleme maliyetlerini düşürmek için umut verici fırsatlar sunar.
İçbükey Altıgen Seçenekleri
Tornalama işlemlerinde, içbükey eşkenar altıgen geometrisine sahip değiştirilebilir uçlar önemli bir avantaj sunar: ucun genişletilmiş efektif çalışma aralığı. Bu geometri, zor erişilen alanların işlenmesini kolaylaştırırken aynı zamanda endekslenebilir kesici kenar sayısını da artırır. Sahip olduğu simetri, çok yönlü kesme gereksinimlerine mükemmel şekilde uygundur. Bu nedenle, ISCAR’ın QUICK-TURN takım sisteminde, çok yönlü tornalama (örneğin öne–geriye doğru kesme), profil işleme, alın tornalama ve fazlası, özellikle yüksek yük gerektiren kaba işleme uygulamaları için tasarlanan en yeni Q6-MNMG uçlarında içbükey eşkenar altıgen formunun tercih edilmiş olması şaşırtıcı değildir (Şekil-2). Çok yönlü tornalamada değişken kesme kuvvetlerini karşılamak ve ucu sabit bir pozisyonda tutmak amacıyla, ucun hem üst hem de alt yüzeyine üçer adet çıkıntı bulunur. Bu çıkıntılar, uç cebinin tabanındaki karşılık gelen oluklara tam oturur. Daha da önemlisi, talaş kırıcıların eğim yüzeylerinde bulunan çıkıntılar, kesme sırasında talaş akışını engellemez. Bu yeni çözüm, içbükey-altıgen endekslenebilir uçların kullanımında etkileyici bir performans sunuyor, tek bir çok amaçlı torna takımıyla birden fazla operasyonun gerçekleştirilmesine olanak tanıyor.
İçbükey altıgen uç geometrisi, çok yönlü tornalama için tasarlanmış QUICK-T-LOCK takım ailesi adı verilen başka bir üründe daha fazla uygulama alanı bulmuştur. Daha önce bahsedilen negatif uç konseptinin aksine, tek taraflı Q3-MCMT QUICK-T-LOCK ucu (Şekil-3), eğimli yan yüzeyleri bulunur ve ucun alt yüzeyi üst yüzeyinden daha küçüktür, pozitif bir yapıya sahiptir. Çift taraflı bir ucun negatif profiliyle karşılaştırıldığında, Q3'ün konfigürasyonu daha pozitif bir kesme geometrisi sağlayarak daha hafif ve daha pürüzsüz kesimler sağlar. Ayrıca, Q3 uçlarının eğimli yan yüzeyleri ulaşılması zor alanların işlenmesi için daha iyi bir kabiliyet sunar. Ancak, tek taraflı uç konsepti yalnızca üç kesme kenarı sağlar; bu da Q6'nın yarısı kadardır. Sonuç olarak, içbükey altıgen, hem ağır kaba işleme hem de çok yönlü tornalamada hassas hafif kesimler için tasarlanmış takımlardaki uç tasarımlarına başarıyla uygulanabilir.
Kartuşlar Yardıma GeliyorFarklı şekillerdeki uçlar aynı takım gövdesine nasıl monte edilebilir? Bu zorluğun çözümü, gövdenin akıllı kullanımına yeni bir ivme kazandırır, çok yönlülüğünü artırır ve bir müşterinin stokta bulundurması gereken takım çeşitliliğini azaltır. Bazen, iyi tasarlanmış bir uç yuvası farklı uç şekillerini barındırabilir. Ancak çoğu durumda, uç cebi konfigürasyonu ile uç şekli birbiriyle yakından ilişkilidir, kesici uç cebi temelde aynı kontura sahip uçların montajı için tasarlanmıştır. Bu soruna etkili bir çözüm, takım gövdesine monte edilebilen değiştirilebilir kartuşlar kullanmaktır. Her kartuş, belirli bir uç şeklini sabitlemeye uygun bir yuva ile tasarlanmıştır. Bu yaklaşım ek bir avantaj sunar: Eğer bir uç kırılırsa, takım gövdesi zarar görmez. Sadece hasarlı kartuş değiştirilerek, gövdenin kullanılmaya devam edilmesi mümkündür. Bu konsept, ISCAR'ın CER-M-TURN torna takımlarında uygulanmaktadır. Kare veya çokgen konik şaftlı takım gövdeleri (tutucuları), semente karbür, seramik, kübik bor nitrür (CBN) veya polikristal elmas (PCD) uçlu eşkenar dörtgen ve yuvarlak uçlar için değiştirilebilir kartuşları bağlayacak şekilde tasarlanmıştır (Şekil-4). Gerekirse, kartuşa bir karbür altlık da monte edilebilir. Tutucular, yüksek basınçlı soğutma (HPC) için kesici kenara yönlendirilen soğutma sıvısı çıkışlarına sahiptir ve soğutma ve yağlamayı en üst düzeye çıkarmak için ayarlanabilir seçenekler sunar. Ayrıca, tasarım, kırılgan seramik ve CBN uçların dönmesini veya hasar görmesini önlemek için geliştirilmiş bir sıkıştırma mekanizması içererek optimum performans ve uzun takım ömrü sağlar. Değiştirilebilir bir ucun şekli, belirli tasarım gereksinimlerini karşılama ihtiyacına göre belirlenir. Olası şekil seçenekleri doğal olarak sınırlı olsa da, uçların çeşitliliği artmaya devam ediyor ve bilinen profiller bile yeni kullanım alanları bulmaktadır.
